外转子电机类型及特点
外转子电机主要分为外转子永磁电机和外转子感应电机,下面对其特点进行论述。
外转子永磁同步电机的优点主要有低速大转矩、体积小、低噪声,与比感应电机相比,外转子永磁电机可靠性较差、容量小、结构复杂,设计不当或使用欠妥,会使电机的性能大大降低,严重时甚至无法正常运转。永磁电机的永磁体材料价格昂贵,造成了电机的成本大大提高。
外转子感应电机优点主要是可靠性较高、结构简单、可高转速运行,且与
永磁电机相比,成本较低、更易维修且不存在退磁问题,故研究外转子感应电机十分必要。外转子感应电机的缺点主要是调速性能稍差,轻载时功率因数低,功率因数相对滞后。
2 外转子电机设计方法
2.1外转子永磁电机设计方法
外转子永磁电机的设计方法主要有等效磁路法[3]、电磁场数值解法[4]、场路耦合法[5],下面对其进行介绍。
等效磁路法是假设磁场均匀,将磁通流过的区域等效成电流流过的闭合回路的电路,永磁体的磁动势等于外电路磁动势的等效方程。此方法快速简单易上手,步骤成熟。但由于设计过程中要选取大量的经验公式和经验系数,设计准确度不能保证。
电磁场数值解法即是有限元法。其计算精度高、适用性强,剖分灵活,解决一些复杂的几何图形和各种边界条件十分方便。但电机的磁路饱和、漏磁等因素解析式难以精确的体现,过度简化可能导致精度偏低,且此方法计算复杂,对计算机的性能要求较高,一般在要求精度较高的设计中使用。